基于链路性能分析的网络安全态势评估

针对网络安全态势评估的融合特性和现有层次化态势评估方法存在对未知攻击感知不足的问题,提出融合链路安全态势值来计算网络安全态势值的方法。借助网络性能分析的相关理论,提出了基于链路性能分析的网络安全态势评估模型。在态势值计算过程中,首先计算不同时段各链路的安全态势值,并把结果以矩阵形式表现出来;然后,将各链路安全态势值进行加权融合,得到不同时段的网络安全态势值,并以向量形式表示。实验结果证明,所提方法能够反映网络局部和整体的安全状况变化,并且对未知攻击具有良好的感知能力,给网络安全管理带来了方便。

一种基于DCT系数直方图差异的JPEG图像篡改检测

JPEG图像是人们日常接触最广泛的图像格式,因此对此类图像的篡改检测有着更加重要的意义。以JPEG图像篡改压缩后篡改区域相当于一次压缩为理论基础,研究了一次压缩和双JPEG压缩的基本原理,分析了质量因子Q1、Q2之间的大小关系对双压后图像DCT系数直方图统计特性所引起的变化,并分2种情况对图像进行分块求其DCT系数直方图,根据不同的方法判定图像块经过了一次还是二次压缩,从而在此基础上提出了一种基于DCT系数直方图的JPEG图像篡改检测算法。实验表明,该算法不仅运算复杂度低,而且对篡改区域有很好的检测和定位效果。

博弈模型上的策略自适应隐写方法

在隐写博弈模型改进的基础上,提出了一种基于策略自适应的隐写方法.首先将图像变换到小波域,利用人眼视觉特性中的亮度掩蔽、频率掩蔽和纹理掩蔽效应计算失真测度函数;然后建立起基于内容自适应的失真测度函数与基于策略自适应的偏离函数之间的联系,并根据隐写博弈模型中的纳什均衡得到每一个载体嵌入秘密信息的概率,从而实现了基于策略自适应的图像隐写方法.实验结果表明,该方法的安全性高于基于内容自适应的HUGO算法.

基于选择性集成分类器的通用隐写分析

面对高维度的特征集和大规模的样本集,隐写分析技术对分类器的要求越来越高。在集成分类器的基础上提出了一种面向通用隐写分析的选择性集成分类器。首先基于随机森林生成若干个基分类器,然后利用基于遗传算法的选择性集成算法剔除掉个别影响整体性能的基分类器,最后根据遗传优化得到的最优权值向量赋予剩余的基分类器不同权值以用来加权投票集成。实验表明,提出的选择性集成分类器测试性能优于现有分类器,特别在基分类器数量较大、特征维数较高时与现有集成分类器相比,有效降低了检测错误率。

基于身份的条件型广播代理重加密方案

在传统的代理重加密(PRE)体制中,代理者一旦获得重加密密钥就能将所有授权者能解密的密文转换成受理者能解密的密文,代理者的重加密权限过大;而且授权者需要对不同的受理者生成代理重加密密钥,计算过程中浪费了大量的资源。为了解决以上问题,构造了一种基于身份的条件型广播代理重加密方案。该方案中的授权者在生成重加密密钥过程中加入特殊条件,来限制代理者的重加密权限过大的问题;与此同时,使授权者的密文能够被再次广播以确保重要通信,这样的处理能节省更多的计算和通信开销。最后通过理论分析阐明了方案的安全性。

数字图像DCT变换的FPGA实现

图像DCT变换由于计算量大,软件实现往往难以满足实时处理的要求,基于FPGA在硬件上实现了图像的DCT变换。设计采用了2D-DCT的行列分解结构,在两级1D-DCT之间引入双RAM结构,通过乒乓操作保证了前后级DCT运算的并行性,提高了运算速度。整个模块使用Verilog HDL建模,通过ModelSim编写激励对逻辑功能进行了验证,最后在Quartus Ⅱ上通过了综合编译,设计优化后下载到Altera EP2C70F896C6芯片上进行实现。结果显示,该模块功能结构正确,可作为一个独立单元集成在图像的实时处理系统中。

一种结合误差图像和模运算的大容量隐写算法

嵌入容量和安全性是决定一个图像隐写算法质量的两个重要因素,提出一种兼顾隐写容量和抗检测性能的新型空域隐写算法.该方法首先应用jpeg压缩及解压处理载体图像得到压缩图像,再用载体图像与之对比求得误差图像,而后结合最佳扩域因子求出对应的基数矩阵,确定适合嵌入秘密信息的像素点,最后使用混合进制系统编码秘密信息比特,并将所得混合进制值分情况嵌入到载体图像中,从而实现秘密信息隐藏.实验结果表明,相比EALSBMR和HUGO等同类图像隐写算法,该算法不仅执行过程简洁高效,而且不可感知性和不可检测性也较为良好,最大嵌入率达到4bpp则确保了该算法在隐写容量上的明显优势.

基于身份的抗选择性公开攻击广播加密方案

孙瑾等提出了一种抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案(孙瑾,胡予濮.抗选择性公开攻击的身份型广播加密方案.电子与信息学报,2011,33(12):2929-2934),并称该方案具有在标准模型下可证全安全,具有短的尺寸固定的密文和密钥,无须随机标签的特点。然而,研究发现该方案无法正确运行的,进而提出了一种改进方案,并在标准模型给出了改进方案的安全性证明。

基于聚类分流算法的分布式蜜罐系统设计

针对现有的网络安全防御系统主动性不足,对未知类型网络数据的判断速度慢、准确性不高的缺陷,设计了一种应用聚类算法对未知类型数据进行聚类分流的分布式蜜罐系统。在聚类过程中,采用一种改进的聚类中心选择算法,对未知类型网络数据进行模糊聚类,将聚类失败的数据分流到蜜罐中进行特征学习,从而尽早地发现新的攻击类型,减轻蜜罐的监控和记录压力,降低蜜罐被攻破的概率,有利于防御时采用更为有效的防御策略。此系统应用在政府某部门的专网中,实验结果验证了在不明显增加系统计算量的情况下,该聚类算法比平均值聚类算法有更高的聚类成功率。

小波域最小嵌入失真函数设计及其在隐写中的应用

为了提高隐写方案的安全性,提出一种基于最小嵌入失真原理和网格码的图像隐写算法。首先在离散小波域结合人眼视觉特性和整数提升小波变换设计了失真测度函数,主要考虑了亮度、频率和纹理掩蔽因子对载体失真的影响。然后结合网格码设计了隐写算法,将嵌入信息对载体的修改最小化并且集中在人眼不敏感区域。实验结果显示,方案具有良好的视觉不可见性,且能抵抗空域、小波域等隐写分析的攻击,安全容量达到0.4 bits/pixel。

基于FPGA的数字认证相机设计

提出了一种基于图像半脆弱水印的数字认证相机模型,并在FPGA平台上予以实现。水印算法根据图像DCT系数在JPEG压缩过程中的两个不变特性进行设计,可以抵抗一定程度的JPEG压缩,同时检测恶意篡改并定位。模型的硬件结构在DE2-70+TRDB-D5M+LTM的FPGA多媒体开发平台上进行了设计实现,水印信息可伴随图像的采集过程实时生成和嵌入,从而在图像获取的源头保证了其可认证性。